【文章內(nèi)容簡介】 Y=548748；（22）X=4435390，Y=549956；（23）X=4434643，Y=551960；（24）X=4434640，Y=553070；（25）X=4434394，Y=553561；（26）X=4434292，Y=553898；（27）X=4433706，Y=554466。整個(gè)井田從東向西北方向呈狹長不規(guī)則馬鞍形。. 儲(chǔ)量 資源/儲(chǔ)量估算范圍：本次參與資源/儲(chǔ)量估算的煤層為煤峪口礦批準(zhǔn)開采的3煤層?xùn)|部礦井。工業(yè)指標(biāo)確定：本井田的煤種為非煉焦煤，煤層傾角小于25176。，所以資源儲(chǔ)量估算的工業(yè)指標(biāo)為：，最高可采灰分40%，最高硫分3%。資源/儲(chǔ)量估算方法與有關(guān)參數(shù)的確定：在3煤層1：5000底板等高線及儲(chǔ)量估算圖上采用地質(zhì)塊段法估算儲(chǔ)量，因煤層傾角＜10176。，煤層厚度和面積不再換算，采用估算公式為：Q=Shd/10式中：Q—塊段儲(chǔ)量，萬t；S—塊段面積，km2；h—塊段煤厚算術(shù)平均值，m；d—煤的視密度，t/m3。對(duì)于形狀規(guī)整的塊段，或者劃成規(guī)整幾何圖形的塊段，采用幾何法計(jì)算各塊段面積，對(duì)于不規(guī)整塊段，利用求積儀計(jì)算出各塊段面積，面積讀數(shù)精度均達(dá)千分之二。有關(guān)參數(shù)的確定1）面積用求積儀對(duì)塊段面積進(jìn)行三次測算，其中兩次面積之差不允許超過177。2‰。然后用三次面積讀數(shù)的平均值作為該塊段的面積。2)幾種邊界線的確定（1）采空區(qū)邊界線，破壞區(qū)邊界線及儲(chǔ)量注銷等邊界線由該礦提供；（2）可采邊界線及暫不能利用儲(chǔ)量邊界線用內(nèi)插法求出；3）保護(hù)煤柱邊界線：礦界保護(hù)煤柱：由礦界內(nèi)推20m。大巷保護(hù)煤柱：大巷兩邊各留30m作為保護(hù)煤柱。鐵路保護(hù)煤柱：鐵路線外推40m作為保護(hù)煤柱。4）可采邊界：①當(dāng)見煤點(diǎn)的煤層厚度低于最低可采厚度時(shí)，煤層穩(wěn)定和較穩(wěn)定并且有漸變規(guī)律的情況下，用插入法求出可采邊界。②對(duì)未見煤鉆孔，采用相鄰鉆孔連線的中點(diǎn)作為零點(diǎn)，然后用插入法求出可采邊界。5)煤層平均厚度煤層平均厚度為塊段內(nèi)各見煤孔和生產(chǎn)點(diǎn)煤層利用厚度的平均值。煤層利用厚度根據(jù)如下原則確定：①，夾矸與煤合并計(jì)算，煤層利用厚度為煤層與夾矸厚度之和。②，被夾矸所分開的煤分層作為獨(dú)立煤層，分別估算儲(chǔ)量。③，煤分層不作為獨(dú)立煤層。煤分層厚度等于或大于夾矸厚度時(shí)，煤層的利用厚度為上、下煤分層厚度之和。④夾矸不穩(wěn)定，無法進(jìn)行煤分層對(duì)比的復(fù)雜煤層，當(dāng)夾矸的總厚度不超過煤分層厚度的1/2時(shí)，以各煤分層的厚度之和作為煤層利用煤厚。煤層夾矸的單層厚度不受最低可采厚度的限制。6)視密度。一、 工業(yè)儲(chǔ)量本井田主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩(極少部分除外)，且工程點(diǎn)分布比較均勻，故資源/儲(chǔ)量估算方法采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法，由計(jì)算機(jī)直接估算。計(jì)算公式：式中：Q—塊段的資源/儲(chǔ)量，萬t；S—塊段的水平面積，m2，根據(jù)測量數(shù)據(jù)知，S=。H—塊段的煤層資源/儲(chǔ)量估算平均厚度，m,。d—煤層的視(相對(duì))密度t/m3。資源/儲(chǔ)量估算結(jié)果：Q=SHD=。二、可采儲(chǔ)量：可采儲(chǔ)量計(jì)算公式：Zk=(EGP)C式中：EG——工業(yè)儲(chǔ)量，P ——永久性儲(chǔ)量損失/萬噸C——帶區(qū)回采率，取C=93%，永久性煤柱損失按下式計(jì)算P=P1+P2+P3P1——井田邊界煤柱； P2——工業(yè)廣場煤柱；P3——大巷煤柱。（1） 井田邊界煤柱損失P1，取邊界煤柱30m。則邊界煤柱損失P1=（30－303014）=；（2） 工業(yè)廣場煤柱損失P2由上述計(jì)算結(jié)果，根據(jù)《設(shè)計(jì)手冊(cè)》，初步確定礦井井型為120萬t/年，于是根據(jù)下表工業(yè)廣場占地面積指標(biāo)井型與設(shè)計(jì)能力（萬t/a）占地面積指標(biāo)（公頃/10萬t）240—300—120—180—45—90—9—30備注：占地面積指標(biāo)中小井取大值、大井取小值。本次設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量為120萬噸/a，則工業(yè)工廠占地面積6104㎡，又根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》之規(guī)定，工業(yè)廣場屬一級(jí)保護(hù)，其圍護(hù)帶寬度為20m。因此，加上圍護(hù)帶，工業(yè)廣場需要保護(hù)的尺寸為：長寬=325225=73125m2。礦井表土層移動(dòng)角：φ=45176。,基巖部分：走向移動(dòng)角δ=75176。,下山移動(dòng)角：γ=75176。,上山移動(dòng)角：β=72176。煤柱留設(shè)方法：煤柱設(shè)計(jì)計(jì)算采用垂直斷面法。保護(hù)煤柱的留設(shè)過程，如圖所示。① 定受保護(hù)面積。如圖所示，在開拓平面圖上通過建筑物的四個(gè)角分別作平行于3煤層走向和傾斜的四條直線得矩形abcd。在矩形的外緣上加上20m寬的維護(hù)帶，得受保護(hù)面積a180。b180。c180。d180。②確定保護(hù)煤柱邊界。通過受保護(hù)面積中心作一沿煤層傾斜方向的傾斜剖面ⅠⅠ，在這個(gè)剖面上，由維護(hù)帶的邊緣點(diǎn)m1,n1起在表土層以248。=45186。畫兩條保護(hù)線，即m1m2，n1n2。然后在基巖中于下山和上山方向按上山移動(dòng)角β=72176。和下山移動(dòng)角γ=75176。作保護(hù)線，與煤層相交得n180。和k180。點(diǎn)，則通過n180。和k180。的走向線分別為保護(hù)煤柱的上部和下部邊界。以同樣的方法在平行煤層走向的剖面ⅡⅡ上，按其走向移動(dòng)角δ=75176。作保護(hù)線，求得沿走向的煤柱邊界A180。B180。和C180。D180。，將n180。k180。和A180。B180。、C180。D180。均繪制到平面圖上，即得保護(hù)煤柱邊界ABCD。煤柱是一個(gè)梯形，梯形的邊AB=，CD=。如下圖：③工業(yè)場地保護(hù)煤柱煤量計(jì)算工業(yè)場地煤柱煤量=梯形面積煤層平均厚度每層平均密度=（+）=即P2=（3）大巷煤柱損失P3大巷兩側(cè)均留30m款煤柱，因此大巷煤柱損失P3=304=。于是永久性煤柱損失P=P1+P2+P3=++=。于是，可采儲(chǔ)量Zk=(EGP)C=（－763）93%=. 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限. 礦井工作制度根據(jù)《規(guī)范》之24條規(guī)定，確定本礦井工業(yè)制度見下表：年工作日數(shù)日工作班數(shù)辦工作時(shí)數(shù)日凈提升時(shí)數(shù)備注3004616回采與運(yùn)輸提升不同此表內(nèi)所列作業(yè)班數(shù)及時(shí)數(shù)為一般情況。. 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及礦井服務(wù)年限的確定 根據(jù)煤層賦存條件，可采儲(chǔ)量、裝備水平、開采技術(shù)、勞動(dòng)組織水平等因素，確定礦井生產(chǎn)能力為120萬t/a。礦井服務(wù)年限根據(jù)下式確定Zk——礦井可采儲(chǔ)量，萬t。A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬t/a。K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取K=.代入數(shù)據(jù)求得T=（120）=31年，符合有關(guān)規(guī)定。. 井田開拓. 井田開拓的基本問題井田開拓的基本問題包括確定主、副井以及風(fēng)井的井筒形式、深度、數(shù)量、位置、階段高度、大巷布置、帶區(qū)劃分、開采順序與通風(fēng)、運(yùn)輸系統(tǒng)。本煤層主、副井以及風(fēng)井均采用立井形式。. 井筒. 井筒位置的確定選擇井筒位置的主要條件：一、 地面條件（一） 工業(yè)場地占地面積井口附近要有一定范圍，用來布置工業(yè)場地，其中包括主、副井生產(chǎn)系統(tǒng)建筑物與結(jié)構(gòu)物。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》礦井工業(yè)場地的占地面積指標(biāo)，應(yīng)不大于下表之規(guī)定：井型大型井中型井小型井占地指標(biāo)（公頃/10萬噸）由于占地面積多，矸石山和煤泥水對(duì)生態(tài)有輕微污染，故應(yīng)選擇荒山坡地結(jié)合地形布置生產(chǎn)系統(tǒng)，以減少土石方工程。認(rèn)真貫徹不占良田，少占農(nóng)田，不拆或少拆村莊的方針。（二） 地形與工程地質(zhì)條件選擇井筒位置應(yīng)當(dāng)充分利用地形。從地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置要求，平坦地形最適合礦井建設(shè)，不僅平場工程量小，大型建筑物基礎(chǔ)處理也比較簡單。（三） 煤的運(yùn)向?yàn)闇p少運(yùn)費(fèi)，在確定井筒位置時(shí)，要盡量使提升井筒靠近主要運(yùn)向的一側(cè)，根據(jù)該條原則，3煤層的井筒布置于該煤層走向及傾向的中部。（四） 生產(chǎn)建設(shè)條件與住宅區(qū)位置為了有利于方便生活，使工人有充裕的休息時(shí)間。二、 井下條件（一） 按最小運(yùn)輸功確定井筒位置由于該煤層采用單水平開拓，故而井筒盡可能靠近運(yùn)輸大巷，并采用臥式車場。（二） 根據(jù)地質(zhì)條件井筒位置選擇在丘陵地帶為主的寬緩地帶。該處沖積層薄，地下水補(bǔ)給范圍有限、工程條件較好，土地畝產(chǎn)較低。（三） 煤柱量為了減少煤柱損失，在選擇井筒位置時(shí)，如不能設(shè)在井田之外應(yīng)結(jié)合其他條件盡量使井筒設(shè)在煤層淺部，既可少壓煤，也便于后期回收。（四） 勘探程度和初期工程量為使礦井盡快投產(chǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)能力，必須把初期帶區(qū)和井筒位置選在勘探程度高，構(gòu)造清楚、簡單、煤層穩(wěn)定、開采條件好的塊段，使開拓準(zhǔn)備工程量小，建設(shè)時(shí)間短，以實(shí)現(xiàn)先近后遠(yuǎn)，按帶區(qū)前進(jìn)開采的合理原則。三、 綜合確定井筒位置綜合上述各項(xiàng)原則，該煤層主、副井筒均布置在井田走向和傾向中部；風(fēng)井布置于井田傾向中部，井底車場兩側(cè)。. 井筒數(shù)目和用途主要的井筒有主井、副井以及風(fēng)井，其中主井、副井?dāng)?shù)量各為一個(gè)，風(fēng)井?dāng)?shù)量為兩個(gè)。各自用途如下：主井用來提煤，有時(shí)兼作進(jìn)風(fēng)井使用；副井主要用來上下人員、材料、提升矸石，也常兼作進(jìn)風(fēng)井；風(fēng)井則主要用來排出井底污風(fēng)、下放大型機(jī)電設(shè)備等。該井田開拓采用主井開拓方式，為單一開拓方式。. 井筒布置及裝備1）主立井：圓斷面，凈直徑5m，，掘進(jìn)斷面34 m2，井筒垂深225m，拱壁厚度350mm，支護(hù)形式錨噴，裝備箕斗。主井?dāng)嗝鎴D如下：2）副立井：圓形斷面，凈直徑5m， m2，井筒垂深215m，支護(hù)形式錨噴，裝備雙層罐籠。副井?dāng)嗝鎴D如下：3）一號(hào)風(fēng)井：圓形斷面，凈寬4m，井筒垂深80m，支護(hù)形式為錨噴。4）二號(hào)風(fēng)井：圓形斷面，凈寬4m，井筒垂深80m，支護(hù)形式為錨噴。一、二號(hào)風(fēng)井?dāng)嗝鎴D如下：井筒特征見下表：井峒名稱井峒作用位置井口標(biāo)高（m）長度（m）傾角（度）方位角（度）XY主立井提升煤炭1309225900副立井上下人員、材料、提升矸石1310215900一號(hào)風(fēng)井通風(fēng)、大型機(jī)電設(shè)備4433800133180900二號(hào)風(fēng)井通風(fēng)、大型機(jī)電設(shè)備4433400130980900. 驗(yàn)算主、副井空、重車線長度驗(yàn)證主、副井空、重車線長度～?！?的底卸式礦車運(yùn)輸，其尺寸為345012001400mm。電機(jī)車選用ZK10—6/550的架線式電機(jī)車，其尺寸為450010601550mm。每列車15節(jié)車廂。一列車的長度L列車＝4500＋240015＝405000mm＝。副井空重車線的長度應(yīng)≥=所選車場的副井空重車線的長度L副井空重車線＝90m＞，符合要求。. 井底車場(1) 井底車場的型式和布置形式井底車場是連接井筒提升和大巷運(yùn)輸?shù)臉屑~，擔(dān)負(fù)著煤、矸、物料、人員的轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)，并為礦井的排水、通風(fēng)、動(dòng)力供應(yīng)、通訊和調(diào)度服務(wù)，對(duì)保證礦井正常生產(chǎn)和安全生產(chǎn)起著重要的作用。本井底車場經(jīng)過石門與大巷直接相連。該車場采用了軌道礦車的運(yùn)煤系統(tǒng)，車場形式較為簡化。該車場為環(huán)行式平車場，通過能力較大，一般能滿足大、中型礦井生產(chǎn)需要。電機(jī)車不過翻車機(jī)洞室，對(duì)有煤層爆炸危險(xiǎn)的礦井比較安全。因該巖層頂板穩(wěn)定，故車場在煤層20m以下。布置形式如下圖：(2)調(diào)車方式運(yùn)輸大巷的煤直接由皮帶運(yùn)入井底煤倉。矸石列車在副井重車線機(jī)車分離以后，電機(jī)車經(jīng)機(jī)車?yán)@道至副井空車線牽引空車經(jīng)繞道出井底車場。材料的運(yùn)行路線與矸石空車相同。（3）各種硐室①井下配電室及水泵房：本設(shè)計(jì)井下配電室及水泵房布置在副井井底3煤下的底板巖層中布置。，，其中配電室長11m，中間利用防火門隔開，兩硐室各有一條通道與井底車場相連接。在兩硐室的通道內(nèi)都設(shè)有防火門和柵欄門。兩硐室與井底車場并聯(lián)通風(fēng)。在泵房掘出一個(gè)2，澆筑混凝土。②水倉：礦井在泵房北側(cè)布置主、副水倉，布置在3煤層底板巖層中。為減少水倉內(nèi)的泥污量，在水倉入口段設(shè)溢水式沉淀池，水倉采用一部調(diào)度絞車牽引礦車清理，沉淀池人工清理。主、副水倉采用聯(lián)合布置的形式，即在3煤底板巖石中掘一條巷，中間加隔墻。③煤倉由于該地區(qū)巖層硬度較大，故而倉壁受力較為簡單，煤倉不易遭受破壞，因此不采用鋼筋混凝土支護(hù)，而采用錨噴支護(hù)，用直徑d=18mm圓鋼制作的普通金屬錨桿，噴射混凝土厚度120mm，若采用素混凝土支護(hù)，厚度選為300mm。④箕斗裝載硐室箕斗裝載硐室布置在運(yùn)輸水平以下無地質(zhì)構(gòu)造、圍巖堅(jiān)固部位。采用單側(cè)非通過式。對(duì)于箕斗裝載硐室的支護(hù)形式，由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承壓和抗震能力較強(qiáng)，故采用鋼筋混凝土支護(hù)。此外，箕斗裝載硐室內(nèi)還應(yīng)設(shè)置人行道、起重梁、設(shè)備安裝孔等。其中，根據(jù)設(shè)備布置、硐室與裝載膠帶運(yùn)輸機(jī)巷的相對(duì)位置，硐室與井底檢修間相聯(lián)系的通道位置等具體情況設(shè)置為扶梯；硐室頂部按機(jī)制專業(yè)提供的位置設(shè)置起重梁，以便安裝和檢修設(shè)備；硐室內(nèi)壓磁元件、控制閥、油水分離器等設(shè)備基礎(chǔ)及安裝孔，按機(jī)制專業(yè)提供的資料要求設(shè)置?；炷翗?biāo)號(hào)為200號(hào)。. 開拓方案的選定（一）方案一立開拓方式。主、副井口及工業(yè)廣場布置在井田走向和傾向中部49355＃鉆孔附近，自然地形標(biāo)高＋1095～＋1100米，高差5米。采用三條水平大巷沿煤層走向布置，位置在井田中部，全井田沿走向中央劃分為兩個(gè)盤區(qū)，在工業(yè)廣場兩側(cè)各打一回風(fēng)立井分別為兩個(gè)盤區(qū)回風(fēng)服務(wù)。附圖一：方案一開拓示意圖（二）方案二主斜井，副立井綜合開拓方式。主、副、風(fēng)井口及工業(yè)廣場布置在井田走向中央靠南側(cè)49352＃鉆孔附近，自然地形標(biāo)高＋1110～＋1115米，高差5米。采用三條水平大巷沿煤層走向布置，位置在井田南部靠近礦界，全井田沿走向以工業(yè)廣場為界劃分為兩個(gè)盤區(qū)。附圖二：方案二開拓示意圖上述兩個(gè)方案在技術(shù)上各有優(yōu)缺點(diǎn)，兩方案技術(shù)比較如下：方案一：優(yōu)點(diǎn)：立井開拓適應(yīng)性強(qiáng)，井筒短，易于維護(hù)，井筒短面大，可放下較大尺寸的材料設(shè)備。主副井位